Laboratorio del corso di Programmazione

Insegnamento fondamentale del primo anno per il Corso di Laurea triennale in Informatica

Edizione 1 (A-L) - Turno A

Anno accademico 2010/11

Docente: A. Morpurgo - Tutor: Srdjan Matic (Sergio)

AVVISI

Da gennaio 2012 la modalità d'esame diventerà per tutti quella dell'edizione 2, perché il prossimo anno accademico (2011/12) l'edizione 1 del corso di Programmazione confluirà nell'edizione 2.
Gli studenti del Turno A che hanno difficoltà a fare gli esercizi o a superare la prova di laboratorio sono invitati prima dei prossimi appelli a venire al ricevimento studenti con qualche esercizio svolto fra quelli proposti durante il corso.
Appello per la prova di laboratorio: martedí 20 settembre 2011, h 9:30, SILab di via Comelico 39 (aula sigma).
- Turno A:
  - Lista degli ammessi all'orale: 757456 775095 776854 774703 728268
  - Orali e visione dei compiti: mart. 27 h 14:30 o merc. 28 h 9:30 (a scelta), sala riunioni II piano.
Propedeuticità: come segnalato dal seguente avviso, a partire dal 1 gennaio 2011 entrano in vigore le propedeuticità fra esami. Per poter sostenere alcuni esami del secondo e terzo anno (vedi la tabella) occorre aver superato l'esame di Programmazione.
Suddivisione in turni: Gli studenti dell'Edizione 1 (A-L) sono divisi in due turni (A e B) in base al cognome:
- gli studenti fino a Delú (incluso) sono nel Turno A (Elenco studenti turno A)
- tutti gli altri sono nel Turno B.
  È possibile cambiare turno di laboratorio mediante scambio diretto con uno studente di turno diverso. I cambi di turno vanno segnalati al docente nelle prime settimane di corso. Per sostenere l'esame, coloro che hanno cambiato turno, oltre a iscriversi al SIFA, devono mandare una mail al docente in cui segnalano che si sono iscritti all'appello di un turno/edizione non corrispondente al cognome perché hanno fatto scambio di turno.

Account sulle macchine del laboratorio di via Comelico

Per poter utilizzare le macchine del laboratorio SILab di via Comelico in cui si svolgono le lezioni di laboratorio è necessario crearsi un account personale.
È stata predisposta in SILab (davanti all'ufficio) una postazione self-service per la creazione degli account. Occorre utilizzare la propria tessera universitaria magnetica e il proprio pin.
Si invita a compiere tale operazione prima dell'inizio del corso.
Chi non avesse ancora la tessera magnetica passi in sala macchine con il libretto universitario o altro documento che attesti l'iscrizione e chieda di Giuseppe Pignataro per farsi creare l'account da lui.

HowTo

Guida (a cura del Prof. Santini) all'uso delle risorse di calcolo del SILab (ignorate le informazioni che riguardano la programmazione in C).
URL per accedere da casa ai file del laboratorio: http://students.silab.dsi.unimi.it/~login/ (dove al posto di login dovete mettere le vostre iniziali e numero di matricola).
Istruzioni (a cura di A. Reina) su come installare Java (JDK) su Ubuntu.
Script (a cura di A. Reina) per definire le variabili d'ambiente PATH e CLASSPATH in Linux.
Creazione di un ambiente Linux (Ubuntu) sul proprio PC: guide e relativi file a cura di Srdjan Matic (versione aggiornata il 19.10.10).

Modalità d'esame

Il Laboratorio di Programmazione prevede un suo esame (la prova pratica di laboratorio), il cui voto concorre a determinare il voto di Programmazione insieme all'esame di teoria.
Per sostenere la prova pratica è necessario iscriversi tramite SIFA online al relativo appello (appello di Programmazione - Corso di Laboratorio Ed 1 Fiorentini / Morpurgo (viene aperta un'unica lista di iscrizione valida sia per gli studenti del Turno A che per quelli del Turno B dell'Edizione 1).
Le iscrizioni si chiudono circa una settimana prima della data dell'appello. Iscrivetevi per tempo e se riscontrate problemi, segnalatelo subito alla segreteria didattica di via Comelico.
L'esame consiste in una prova individuale pratica da svolgersi nel laboratorio didattico SILab di via Comelico 39 (in ambiente Linux con interfaccia a linea di comandi, tempo massimo 4 ore) e una prova orale obbligatoria (discussione degli esercizi svolti).
La prova pratica si svolge in ambiente GNU/Linux, nel laboratorio didattico SILab di via Comelico 39.
Durante la prova è possibile utilizzare esclusivamente il libro di testo e accedere al materiale di supporto appositamente predisposto.
Sebbene tale materiale sia disponibile durante lo svolgimento della prova, si raccomanda agli studenti di prenderne visione per tempo e, in caso di dubbi, contattare il docente per chiarimenti durante il ricevimento studenti.
Le macchine saranno configurate in modo tale che siano utilizzabili solamente gli strumenti necessari per la programmazione (editor, terminale, compilatore java, browser per accedere alla documentazione delle API di Java). La libreria prog del libro di testo non sarà disponibile.
Regola del salto d'appello: ci si può iscrivere al massimo a due dei tre appelli fissati tra gennaio e febbraio e a uno dei due appelli fissati tra giugno e luglio.

Preparazione alla prova pratica d'esame

L'esame consiste nella soluzione di 4 o 5 esercizi di programmazione in Java. Il primo è un esercizio molto semplice con funzione di filtro (cioè obbligatorio, se non viene fatto gli altri esercizi non verranno valutati); gli altri esercizi richiedono la progettazione e l'implementazione di semplici algoritmi, di classi o gerarchie di classi ed eventualmente l'uso di una classe Java non vista a lezione e quindi la consultazione della documentazione sulle API.
Qui trovate un esempio di prova d'esame.

Date appelli per l'esame in laboratorio

Febbraio / Marzo: 3.2.11 - 17.2.11 - 3.3.11 Giugno: 22.6.11. Luglio: 15.7.11. Settembre: 20.9.11. Viene applicata la regola del salto d'appello.

PROGRAMMA DEL CORSO

Obiettivi

Obiettivo del corso è avviare lo studente alla programmazione. Il linguaggio adottato è Java e il corso si svolge in laboratorio con l'utilizzo del JDK in ambiente GNU/Linux. Il corso si propone, attraverso lo sviluppo di semplici applicazioni basate sull'utilizzo e la combinazione di classi già esistenti e l'implementazione di classi e gerarchie di classi, di mettere gli studenti in grado di realizzare semplici applicazioni a partire da specifiche fornite.

Programma preliminare

Introduzione a GNU/Linux, shell bash e JDK.
Tipi primitivi e tipi riferimento. Classi e oggetti.
Operatori e espressioni, conversioni di tipo.
Strutture di controllo.
Codifica binaria.
Metodi statici.
Array.
I/O stream, standard input e standard output.
Implementazione di classi, gerarchie di classi, overloading e ovverriding.
Interfacce.
Collections delle API Java.
Accenni alle eccezioni.

MATERIALE DIDATTICO E BIBLIOGRAFIA

Libro di testo di riferimento

G. Pighizzini e M. Ferrari. Dai fondamenti agli oggetti. Corso di programmazione Java (terza edizione). Pearson Education, 2008.

Software

Viene utilizzato Java Developer Kit (compilatore e macchina virtuale per Java), disponibile sul sito dedicato a Java della Sun.
In particolare, occorre scaricare:

La versione 6 di JDK
La libreria prog del libro di testo

Il materiale si trova anche nel CD allegato al libro.

Argomenti trattati

LEZIONE	ARGOMENTI TRATTATI	DOCUMENTAZIONE / ESERCIZI
18.10.10 1. Presentazione del corso. Introduzione a GNU/Linux e all'uso del JDK.	Linux: la shell bash - comandi essenziali; il file system - struttura ad albero, root (/), path assoluti e relativi, home directory, directory corrente (.). File e loro formati, il formato testo. Un editor di testo per linux: gedit. Il Java Development Kit: javac e java, compilazione ed esecuzione da linea di comando. Proposta di lavoro: installare sul proprio pc linux, il JDK e la libreria prog-3ed.jar, ripassare i comandi della bash visti a lezione (pwd, ls, cd, cp, mv, mkdir, rm, rmdir, chmod, uso di ? e *), scrivere, compilare ed eseguire il programma visto a lezione.	Per un'introduzione a GNU/Linux si vedano gli Appunti a cura di M. Santini), in particolare le sezioni 1 e 2. Java: Esempio 1
25.10.10 2. Introduzione alla programmazione in Java	Shell bash: echo, cat, less. Struttura di un semplice programma Java. Classi, oggetti, metodi. Librerie. Il metodo main. Variabili e tipi. Stringhe e interi. Primi programmi java (Esempio 2, Esempio 3, Esempio 4) Proposte di lavoro: Es. 0: ripasso dei comandi della shell bash (per casa). Es. 1: uso di String e int. Es. 2: uso del tipo int, delle classi String e Frazione. Es. 3: uso della classe Intero. Es. 4: uso di String e Intero.	Documentazione della libreria API Java: http://java.sun.com/javase/6/docs/api/ e della libreria prog del libro di testo: http://homes.dico.unimi.it/~pighizzi/jb/librerie/doc/ Comandi shell
8.11.10 3. Strutture di controllo: l'if.	Correzione degli esercizi. Sequenze di escape. Il costrutto di selezione if (if, if - else, if - else if - else). Espressioni booleane. Proposte di lavoro: Es. 0: ripasso della bash Esercizi: uso dell'IF Es. 2: uso di IF da solo Es. 3: uso di IF - ELSE IF - ELSE Es. 4: uso di operatori logici Es. 5: uso di espressioni logiche complesse Lavoro per casa: finire gli esercizi qui sopra, fare gli esercizi del libro, fra qualche giorno rifare gli esercizi di oggi.	Soluzioni esercizi Lez. 2: Es1 Es. 2 Es. 3 Es. 4
15.11.10 4. Le strutture di controllo.	For, while. Strutture di controllo annidate (if e for). Proposte di lavoro: Es. 1: selezione Es. 2: iterazione Esercizi 3, 4 e 5 di Esercizi: iterazione Per casa: Es. 2.9, 2.10, 3.13, 3.14, 3.15, 3.17, 3.21, 3.26 del libro di testo. Ripassare la sintassi dei comandi visti finora.	Soluzioni esercizi Lez. 3 Nota sull'uso delle graffe, Nota sulla dichiarazione delle variabili
22.11.10 5. Strutture di controllo.	Proposte di lavoro: Es. 1: selezione (evitare le ripetizioni di codice), Es. 2, Es. 3, Es. 4, Es. 5, Es. 6, Es. 7 (facoltativo), Per casa: esercizi su selezione e iterazione, esercizi sui cicli numerati, Es. del libro di testo.
25.11.10 6. Tipi primitivi e espressioni.	Il tipo char. Espressioni sui char. Conversioni implicite ed esplicite (casting) di tipo. Ridirezione dell'I/O (<input >output). Proposte di lavoro: Es. 1. Esercizi sui cicli. Esercizi sui caratteri. Tabella1. Tabella2. Tabella3. Per casa: Esercizi sui cicli. indovinaNumero.txt .	Alcune soluzioni esercizi Lez. 4 Soluzione es. Rotazione
29.11.10 7. Array.	Metodi statici. Classi involucro. Array. L'array `args` del metodo `main`. Gestione dell'input. La classe StringTokenizer. Costrutto for-each. Un algoritmo di ordinamento sul posto (selezione diretta). Proposte di lavoro: Esercizi su input, array, conversioni di base	Dispensa sulla rappresentazione dei dati (Prof. Boldi) Nota sull'uso dell'argomento args del main
9.12.10 8. I/O. Array e ArrayList	La classe Scanner e i suoi metodi nextInt(), nextDouble(), nextLine(), next(). La classe generica ArrayList e i metodi add, get, size, set, remove, toString. Classi involucro e auto-boxing e -unboxing. Uso del ciclo for esteso (for-each). I metodi toString e copyOf della classe Arrays. Array a piú dimensioni. Proposte di lavoro: Es. 5.3, 5.18, 5.19 (Nota), 5.24 (Nota), 5.25, 5.28 (senza usare la classe Sequenza), SommaMatrici.
13.12.10 9. Implementazione di classi.	Introduzione all'implementazione di classi. Progettazione dell'interfaccia pubblica e documentazione per javadoc. Implementazione e verifica di applicazioni da specifiche: campi, campi statici, costruttori, uso di `this`, metodi pubblici. Proposte di lavoro: Menu, ContoCorrente, LibrettoEsami, CampoMinato.	Soluzioni di Menu e ContoCorrente
20.12.10 10. Implementazione di classi: gerarchia e ereditarietà.	Implementazione di un'applicazione con piú classi: riferimenti interni ed esterni ad una classe, ereditarietà, overloading, overriding, il metodo `equals`, estensione di classi. Proposte di lavoro: Rettangoli (le istruzioni sono in rettangoli.txt)	Documentazione delle classi da implementare
10.1.11 11. Interfacce e introduzione alle Collections.	Dichiarazione di interfacce e realizzazione di classi che le implementano. Uso di Collections delle API Java (rivedere: tipi generici, interfacce, Cap. 5 e 6. Si consiglia inoltre la parte introduttiva di http://java.sun.com/docs/books/tutorial/collections/index.html sulle collections). Proposte di lavoro: DataSet, DataSetMisurabile, CestinoDellaSpesa (scaricare i file da Cestino della spesa e lavorare su quelli)	Documentazione delle classi da implementare
17.1.11 12. Collections.	Le interfacce Comparable e Iterable. I metodi add, contains, remove. Uso di classi astratte. Proposte di lavoro: rubricaTelefonica.txt (scaricare i file da Rubrica telefonica e lavorare su quelli)	Documentazione delle classi da implementare RubricaTelefonica: soluzione completa
24.1.11 13. Ripasso.	Esercizi di ripasso e di preparazione all'esame
Esercizi supplementari	Proposte di lavoro: Esercizio sull'uso corretto del metodo `contains`: Pagella.java (contiene testo esercizio), Valutazione.java (classe da completare). Esercizio sull'uso corretto del metodo `remove`: Eratostene.java. Esercizio sull'uso del metodo `sort` della classe `Collections`: pagella. Sequenze di Kaprekar (una sola classe con metodi statici). Torneo (gerarchia di classi con uso di Collection).	Nota sull'esecuzione automatica di test per controllare la correttezza dell'output.

Nota I file in formato PostScript possono essere visualizzati utilizzando i programmi Ghostscript, Ghostview e GSview, i file in formato PDF possono essere visualizzati utilizzando Acrobat Reader.

ORARI

Orario delle lezioni:	lunedí h 8:30-12:30, primo semestre. Il corso prevede circa 48 ore di lezione.
Inizio lezioni:	lunedí 18.10.09
Aula:	laboratorio tau, SILab, via Comelico 39
Ricevimento:	per appuntamento (email: morpurgo@dsi.unimi.it), ufficio S201, Dipartimento di Scienze dell'Informazione (DSI), via Comelico 39/41 - 20135 Milano NOTA Quando si scrive a un docente, usare preferibilemente l'indirizzo di posta di ateneo (della forma nome.cognome@studenti.unimi.it). Indicare sempre il proprio nome e cognome e l'insegnamento (Laboratorio di programmazione).

A cura di A. Morpurgo. Ultimo aggiornamento: Ottobre 2010.

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